RTMP、HTTP、HLS协议比较

RTMP HLS HTTP 直播协议一次看个够

直播从2016年一路火到了2017年，如今要在自己的App里加入直播功能，只要找一个现成的SDK就行了，什么拍摄、美颜、推流，一条龙服务。不过作为直播身后最重要的部分：推流协议，很多人并不是很清楚。如果你也对直播感兴趣，想要了解他背后的各种机制，可以先从这篇文章中了解一下推流协议开始。

单纯从技术角度来看，能够实现直播功能协议中，比较常用的是RTMP HLS HTTP这种技术。但具体到应用场景，他们又会有一些不同的选择。

RTMP

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Real Time Messaging Protocol实时消息传送协议是Adobe公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频和数据传输开发的私有协议,未完全公开。关键词：块！目前绝大部分秀场直播使用的协议。

优势：

实时性高：

RTMP的实时性在3秒之内，经过多层CDN节点分发后，实时性也在3秒左右。在一些实时性有要求的应用中以RTMP为主。比起YY的那种UDP私有协议，RTMP算延迟大的，比起HTTP流的延时（一般在10秒以上）RTMP算低延时。一般的直播应用，只要不是电话类对话的那种要求，RTMP延迟是可以接受的。在一般的视频会议应用中，RTMP延时也能接受，原因是别人在说话的时候我们一般在听，实际上1秒延时没有关系，我们也要思考（话说有些人的CPU处理速度还没有这么快）。

经过测量发现，在网络状况良好时：
. RTMP延时可以做到0.8秒左右。
. 多级边缘节点不会影响延迟（和SRS同源的某CDN的边缘服务器可以做到）
. Nginx-Rtmp延迟有点大，估计是缓存的处理，多进程通信导致？
. GOP是个硬指标，不过SRS可以关闭GOP的cache来避免这个影响.
. 服务器性能太低，也会导致延迟变大，服务器来不及发送数据。
. 客户端的缓冲区长度也影响延迟。譬如flash客户端的NetStream.bufferTime设置为10秒，那么延迟至少10秒以上。

编码兼容性高：

RTMP实际上是现在编码器输出的工业标准协议，基本上所有的编码器（摄像头之类）都支持RTMP输出。原因在于PC市场巨大，PC主要是Windows，Windows的浏览器基本上都支持Flash，Flash又支持RTMP支持得非常好。

支持加密：

RTMPE和RTMPS为加密协议。虽然HLS也有加密，但在PC平台上flash对RTMPE/RTMPS支持应该比较不错。

稳定性高：

在PC平台上flash播放的最稳定方式是RTMP，如果做CDN或者大中型集群分发，选择稳定性高的协议一定是必要的。HTTP也很稳定，但HTTP是在协议上稳定；稳定性不只是服务端的事情，在集群分发，服务器管理，主备切换，客户端的支持上，RTMP在PC分发这种方式上还是很有优势。

因为RTMP支持的很完善，所以能做到flash播放RTMP流长时间不断流，当时测试是100万秒，即10天多可以连续播放。对于商用流媒体应用，客户端的稳定性当然也是必须的，否则最终用户看不了还怎么玩？我就知道有个教育客户，最初使用播放器播放http流，需要播放不同的文件，结果就总出问题，如果换成服务器端将不同的文件转换成RTMP流，客户端就可以一直播放；该客户走RTMP方案后，经过CDN分发，没听说客户端出问题了。

编码器接入：

编码器输出到互联网（还可以输出为udp组播之类**应用），主要是RTMP。譬如专业编码器，或者flash网页编码器，或者FMLE，或者ffmpeg，或者安防摄像头，都支持RTMP输出。若需要接入多种设备，譬如提供云服务；或者希望网页直接采集摄像头；或者能在不同编码器之间切换，那么RTMP作为服务器的输入协议会是最好的选择。

系统容错：

容错有很多种级别，RTMP的集群实现时可以指定N上层，在错误时切换不会影响到下层或者客户端，另外RTMP的流没有标识，切到其他的服务器的流也可以继续播放。HLS的流热备切换没有这么容易。若对于直播的容错要求高，譬如降低出问题的概率，选择RTMP会是很好的选择。

可监控：

在监控系统或者运维系统的角度看，流协议应该比较合适监控。HTTP的流监控感觉没有那么完善。这个不算绝对优势，但比较有利。

劣势：

播放兼容性差：

RTMP最大软肋，因为是Adobe的私有协议，很多设备都无法直接播放，比如iOS，需要外挂第三方解码器，由此会带来发热、耗电等问题。HTML5也是无法直接播放RTMP，因此你看到的很多手机网页上的直播，是由下面HLS来推流的。

协议复杂：

RTMP协议比起HTTP复杂很多，导致性能低下。

测试发现两台服务器直连100Gbps网络中，HTTP能跑到60Gbps，但是RTMP只能跑到10Gbps，CPU占用率RTMP要高很多。复杂协议导致在研发，扩展，维护软件系统时都没有HTTP那么方便，所以HTTP服务器现在大行其道，apache/nginx/tomcat，N多HTTP服务器；而RTMP协议虽然早就公开，但是真正在大规模中分发表现良好的没有，adobe自己的FMS在CDN中都经常出问题。

Cache麻烦：

流协议做缓存不方便。譬如点播，若做RTMP流协议，边缘缓存RTMP会很麻烦。如果是HTTP，缓存其实也很麻烦，但是HTTP服务器的缓存已经做了很久，所以只需要使用就好。这是为何点播都走HTTP的原因。

有累积延迟：

技术一定要知道弱点，RTMP有个弱点就是累积误差，原因是RTMP基于TCP不会丢包。所以当网络状态差时，服务器会将包缓存起来，导致累积的延迟；待网络状况好了，就一起发给客户端。这个的对策就是，当客户端的缓冲区很大，就断开重连。

HTTP

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HTTP说的是HTTP流，譬如各大视频网站的点播流。本质上还是文件分发

优势：

性能很高：

HTTP的性能没得说，协议简单，各种HTTP高性能服务器也完善。如果分发的量特别大，譬如点播视频网站，没有直播的实时性要求，HTTP协议是最好选择。

没有碎片：

HTTP比HLS没有碎片，HTTP分发大文件会比小文件分发方便很多。特别是存储，小文件的性能超低，是个硬伤。

穿墙：

互联网不可能不开放HTTP协议，否则就不叫互联网。所以任何端口封掉，也不会导致HTTP流看不了。（不过RTMP也能穿墙，用RTMPT协议）。

劣势：

实时性差：

基本上没有实时性这个说法。

原生支持不好：

就PC上flash对于HTTP流支持还可以，Android/IOS上似乎只能mp4，总之移动端对于HTTP的支持不是很完善。

HLS

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HTTP Live Streaming，是Apple的开放标准，基于HTTP流，它最初是苹果公司针对iPhone、iPod、iTouch和iPad等移动设备而开发的流，现在见到在桌面也有很多应用了，由于是基于HTTP的，因此很多HTTP的优点都得到了继承。

优势：

性能高：

和HTTP一样。

穿墙：

和HTTP一样。

兼容性高：

IOS、Android、HTML5原生支持。

劣势：

实时性差：

基本上HLS的延迟在10秒以上。

文件碎片：

若分发HLS，码流低，切片较小时，小文件分发不是很友好。特别是一些对存储比较敏感的情况，譬如源站的存储，嵌入式的SD卡。

总结

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. PC/Phone+直播+实时性要求高：使用flash播放RTMP。
. PC/Phone+直播+没有实时性要求：使用RTMP或者HLS均可。
. PC/Phone+点播：使用HTTP或者HLS。
. Phone+WEB+直播：想啥呢，老老实实用HLS吧。

有人说，我又想在手机网页上播，又想要他延迟低，怎么办呢。世上怎么会有这么矫情的人，要求这么多，碰巧我们公司就有这么一个人，就是我们的主管。我们的产品主打的是轻直播，播放端没有客户端，全部通过网页作为载体来实现。其实呢，现在还是有很多解决方案可以达到这中目的的。大部分视频流服务商都提供了远程编码的功能，流推上去后，自动编码成RTMP和HLS，你想给App用就拿RTMP流，你想给网页用你就拿HLS。至于HLS的延迟问题，已经有厂商开始推出优化版的HLS+，对HLS底层进行一些优化以适应低延迟直播的需求。根据我们内部的测试，已经能将延迟降低到7s左右，虽然赶不上RTMP，但也勉强可用。